「中考複習」圓與相似綜合題,設參表示相關線段是關鍵

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在中考試題裡,有一類求線段的比值,或求線段長度的題目,在模擬複習期間,許多同學們感到非常困感,找不到方法,為此有必要講解一下此類題的常見解法,助力同學們中考時輕鬆破解此類題目。

【題目呈現】

☞1.如圖,PA是⊙O的切線,A是切點,AC是直徑,AB是弦,連接PB、PC,PC交AB於點E,且PA=PB.

(1)求證:PB是⊙O的切線;

(2)若∠APC=3∠BPC,求PE/CE的值.

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【分析】(1)較易,可連接OP,OB,如圖:

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證△OAP≌△OBP,得∠OBP=∠OAP=90°,從而得證.也可,利用OA=OB,PA=PB,推得∠OBP=∠OAP=90°,得證.

(2)同學們看見∠APC=3∠BPC這一條件感到困惑,與求PE/CE的值沒有辦法聯繫,求比值問題一般與相似進行聯繫,而條件中又沒有給出一個比值,用相似等量代換的方法又行不通,感覺"山重水複疑無路",這時,我們不妨迴歸條件,仔細分析題目,尋找問題的突破口,看第(1)問的結論,能否得到某些有用的信息等,需要深入聯想,聯想書中的有關定理,聯想平時記憶的相關數學模型,這一過程正是同學們的薄弱環節,是學習數學的難點,數學難,難就難在這兒,這一過程突破了,學習數學也就不會太難了。我們平時要強化這一過程的訓練,讓思考成為一種習慣,提高駕馭數學知識的能力。就本題而言,PA,PB都是⊙O的切線,P為⊙O外一點,想到切線長定理,則∠APO=∠BPO,與條件∠APC=3∠BPC聯繫在一起,得出∠BPC=∠OPC,同時知道OP⊥AB,設F為垂足,由於AB為⊙O的直徑,連接CB,則∠ABC=90°,∴OP∥BC,可知△PEF∽△CEB,從而PE/CE=PF/BC,如圖:

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接下來只須求PF/BC即可,這時又遇到了問題,但我們心中明白,這樣思考十有八九思考方向是正確的,那麼PF與BC又如何聯繫數量關係呢?一鼓作氣,趁興追擊,由上面的分析知BC=BP,F是AB的中點,OF是三角形ABC的中位線,BC=2OF,BP=2OF,在Rt△OBP中,直角邊BP與OF有了關係,我們想到了射影定理的模型,可知BP²=OP×PF,為了更簡單化一些,設OF=t,則BC=BP=2t,則(2t)²=PF(t+PF),解得PF=(一1十√17)t/2(取正值),這樣通過設參數t,列方程,成功地表示出線段PF,∴PE/CE=PF/BC=(√17一1)/4.【設參,一方面為了簡單,減輕大腦的負單,另一方面,為表示相關的線段】.

2.如圖,在△ABC中,AB=AC,以AB為直徑作圓O,分別交BC於點D,交CA的延長線於點E,過點D作DH⊥AC於點H,連接DE交線段OA於點F.

(1)求證:DH是圓O的切線;

(2)若A為EH的中點,求EF/FD的值;

(3)若EA=EF=1,求圓O的半徑.

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【分析】(1)較易,連接OD,AD,如圖.

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∵AB是⊙O的直徑,∴∠ADB=90°,又AB=AC,∴D為BC的中點,則OD為△ABC的中位線,∴OD∥AC,且OD=AC/2,∴∠ODH=∠CHD=90°,∴DH是⊙O的切線.

(2)在⊙O中,∠E=∠B,又∠B=∠C,∴∠E=∠C,又DH⊥EC,∴EH=CH,∵A為EH的中點,可設EA=a,則AH=a,CH=2a,則AC=3a,由(1)知OD∥AC,OD=AC/2=3a/2,∴△FAE∽△FOD,∴EF/FD=EA/OD=a/(3a/2)=2/3.

(3)∵EA=EF=1,∴∠EFA=∠EAF,又∠EFA=∠BFD,∴∠BFD=∠EAF,而∠EAF=∠BDF,∴∠BFD=∠BDF,∴BF=BD,由(1)分析知ED=DC,∴BF=BD=ED=DC,∵OD∥AC,∴∠EAF=∠FOD,∵∠BFD=∠EAF,∴∠FOD=∠BFD,∴OD=FD,設⊙O半徑為r,則OD=FD=r,BD=BF=DC=DE=FD+EF=r+1,而BF=OB+OF=r+OF,∴OF=1,我們注意到△FOD∽△FDB,∴FD²=OF×BF,即r²=1×(1+r),解得r=(1+√5)/2,(負值捨去),∴⊙O的半徑為(1+√5)/2.

第二題相比第一題簡單一些,但第(3)問求出OF=1,用半徑r表示BF是關鍵的一環.

【總結】通過上邊的兩例看出,在進行線段求值的計算中,離不開列方程(可以用相似,三角函數,勾股定理,面積法等列出),但設參,表示相關線段是最為關鍵的環節,望同學們用心體會。


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